一种带气流分区的连续型H型翅片管制造技术

本发明专利技术为一种带气流分区的连续型H型翅片管，包括基管、翅片簇，所述翅片簇内侧面设内凹，内凹与基管外表面连接，翅片簇沿基管长度方向在基管两侧对称布置，单侧翅片簇横截面为连续蛇形曲折形状，翅片簇外侧面连接有侧板，侧板的长度、高度与翅片簇的长度与高度相同，两侧翅片簇之间的上下空档位置布置气流分区槽，气流分区槽两侧分别与两边的翅片簇内侧面连接，气流分区槽内壁与基管表面构成空心结构；单侧翅片簇分为连续连接的弯曲段和平面段，有两种气流通道。本发明专利技术减少管外气流流动方向变化和减小流动速度变化幅度，降低了低效的气体流动阻力损失，不容易造成杂质结垢粘附，节约了管外气流对流传热的能源消耗。节约了管外气流对流传热的能源消耗。节约了管外气流对流传热的能源消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种带气流分区的连续型H型翅片管


[0001]本专利技术涉及换热
、能源节约
尤其是涉及一种适用管外气流换热的具有降阻减耗节能技术的H型翅片管。具体适用于能源、石化、冶金等行业的空冷式热交换器、以及回收烟气余热的省煤器等换热器产品。

技术介绍

[0002]能源是国民经济和社会发展的基础和动力。经济与社会快速发展使得能源资源约束日益加剧，生态环境问题突出，调整结构、提高能效和保障能源安全的压力进一步加大，能源发展面临一系列新问题新挑战。我国能源战略坚持“节约、清洁、安全
”ꢀ
的发展方针。
[0003]充分回收利用各种过程热量并节约换热能耗是工业节能的主要阵地，技术节能和设备节能是主要途径。换热器是回收热能的主要设备，换热器产品和传热元件的技术创新与应用创新层出不穷、日新月异，高效利用余热、深度回收利用过程低温余热并降低动力消耗是工业节能技术创新发展的主要
烟气余热回收与利用以及空气冷却器是换热器节能提升、节能降耗的热点开发方向。
[0004]烟气余热回收与利用以及空气冷却场合存在共性技术特征，由于气体比热容小，提高气体侧换热能力成为业界技术研究和产品研发的关注焦点。强化气体侧换热的有效方式是将气体布置在管外，然后在管外采用各种形式的强化传热结构和技术措施。翅片管是最有效的结构解决方案，由此业界开发了各种形式的翅片管。
[0005]电力行业的省煤器多采用螺旋翅片管，为了减少管外积灰结垢，提高传热稳定性，创新发展了H型翅片，H型翅片是在方形鳍片管的基础上发展而来，因其截面形状与H字母相似而得名，故称为H型翅片管，其在锅炉省煤器场合获得广泛应用。
[0006]现有H型翅片管在减少积灰磨损具有一定优势，但是，现有H型翅片管在节约气流动力消耗方面存在较大的改进空间。管外气体流过一根H型翅片管的管外空间时，管外迎风侧靠近管壁时气体流动方向剧烈变化，管外背风侧气流分离回流；H型翅片管的迎风面、出风面的气体流通面积与基管横截面处相比差异大。气体流过管外迎风面宽度范围时，流速变化幅度大，流体转向剧烈，流阻损失大，因此需要创新管外结构进而改变管外流动及其变化幅度，以降低管外流动阻力损失。
[0007]流程工业中大量使用的空冷器多采用绕片、套片翅片管。为了改善管外流动，降低气流阻力损失，创新发展了椭圆翅片管、单排管翅片管。
[0008]椭圆翅片管改善了管外流动性能，但是承压能力差，制造难度大，制约了其工业推广使用，单排管翅片管的管外流动性能好，但承压能力更低，因而只适用于微压场合，例如乏汽凝汽器。
[0009]开发耐压性能好并显著降低管外流动阻力损失，工艺性能稳定，且易于制造的翅片管是换热器行业、工业节能领域的创新热点。

技术实现思路

[0010]本专利技术为了解决现有技术存在的问题和不足，提供一种有气流分区槽的H型翅片管，明显地提高H型翅片管的流动和传热性能。
[0011]本专利技术技术方案：一种带气流分区的连续型H型翅片管，包括基管、翅片簇，所述翅片簇内侧面设内凹，内凹与基管外表面连接，翅片簇沿基管长度方向在基管两侧对称布置，单侧翅片簇横截面为连续蛇形曲折形状，翅片簇外侧面连接有侧板，侧板的长度、高度与翅片簇的长度与高度相同，两侧翅片簇之间的上下空档位置布置气流分区槽，气流分区槽两侧分别与两边的翅片簇内侧面连接，气流分区槽内壁与基管表面构成空心结构；单侧翅片簇分为连续连接的弯曲段和平面段，平面段与平面段之间表面相互平行；有两种构成的气流通道，分别是弯曲段、平面段、内凹所在基管外表面构成气流通道，弯曲段、平面段、内凹所在基管外表面、侧板内侧面构成气流通道。
[0012]所述平面段表面沿气流方向布置有波纹状凹凸。
[0013]优选的，波纹状凹凸波纹展开系数为1.02～1.2，节距3～5mm；波纹形状有沿气流方向的横波纹或纵波纹。波纹展开系数亦即波纹节距的表面距离与节距投影长度的比值、节距亦即一个波纹特征点到下一个相同波纹特征点的投影距离。
[0014]优选的，气流分区槽为槽钢形截面形状，或为U形截面轮廓形状，其配合方式有迎风侧、出风侧均为槽钢形截面形状，迎风侧、出风侧均为U形截面轮廓形状，迎风侧U形截面轮廓形状、出风侧为槽钢形截面形状。
[0015]进一步的，所述气流分区槽设有伸缩节，伸缩节为气流分区槽槽壁内凹陷，伸缩节延续方向为沿基管径向，槽钢形截面形状的气流分区槽顶面上设有沿基管长度方向的补偿槽。
[0016]优选的，伸缩节、补偿槽截面为半圆形或U形或V形。
[0017]优选的，单侧翅片簇为整块矩形板弯折制成，翅片簇与基管之间、翅片簇与侧板之间、翅片簇与气流分区槽之间连接方式为钎焊。
[0018]优选的，对称布置的翅片簇间的间距小于基管外直径，其范围为基管外直径的0.3～1倍。
[0019]优选的，平面段与平面段间距范围为1.5～6mm；H形翅片管的翅化率为6～23。翅化率指与流体接触的翅片表面积与对应基管外表面积的比值。
[0020]进一步地是翅片簇开设气流通道与气流通道的连通孔，开孔率为0.05～0.2，连通孔为圆形或长圆形或矩形，开孔当量直径1～3mm。
[0021]本专利技术有益效果：本专利技术遵循基本的流体流动原理，由于在基管两侧的两簇蛇形翅片之间布置气流分区槽，在迎风宽度上使得管外气流不流过管子正面和背面部分投影区域，减少管外气流流动方向变化和减小流动速度变化幅度，降低了低效的气体流动阻力损失。并且由于气体流动速度变化幅度小，不容易造成杂质运动停滞，进而避免杂质结垢粘附，翅片管外传热性能也更加稳定持久，垢阻系数小。翅片表面设置波纹时改变了翅片间通道的气流方向，破坏边界层，强化对流传热。
[0022]蛇形翅片是连续制作、气流通道连续。翅片与基管钎焊连接，连接密实稳定可靠，基本没有微观上的缝隙，弧形连接面的热阻远小于绕片式翅片管。
[0023]与现有技术相比，在实现相同传热任务时，风机动力消耗降低；或者相同风机动力
消耗时，提高了传热量；节约了管外气流对流传热的能源消耗。
附图说明
[0024]图1是本专利技术迎风侧、出风侧均为槽钢形截面形状的结构示意图；图2是本专利技术迎风侧U形截面轮廓形状、出风侧为槽钢形截面形状的结构示意图；图3是本专利技术迎风侧、出风侧均为U形截面轮廓形状的结构示意图；图4是图1的断面图；图5是图2的断面图；图6是图3的断面图；图7是图1或图2的俯视图；图8是图3的俯视图；图9是本专利技术的翅片单边横断面图，平壁无波纹；图10是本专利技术的翅片单边横断面图，纵波纹翅片；图11是本专利技术的翅片单边横断面图，横波纹翅片；图12是本专利技术的槽钢形截面气流分区槽；图13是本专利技术的U形截面气流分区槽；图中1
‑
基管、2
‑
气流分区槽、3
‑
翅片簇、4
‑
侧板、5
‑
内凹、6
‑
伸缩节、7
‑
补偿槽、8
‑
波纹状凹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带气流分区的连续型H型翅片管，包括基管（1）、翅片簇（3），其特征是所述翅片簇（3）内侧面设内凹（5），内凹（5）与基管（1）外表面连接，翅片簇（3）沿基管长度方向在基管两侧对称布置，单侧翅片簇（3）横截面为连续蛇形曲折形状，翅片簇（3）外侧面连接有侧板（4），侧板（4）的长度、高度与翅片簇（3）的长度与高度相同，两侧翅片簇（3）之间的上下空档位置布置气流分区槽（2），气流分区槽（2）两侧分别与两边的翅片簇（3）内侧面连接，气流分区槽（2）内壁与基管（1）表面构成空心结构；单侧翅片簇（3）分为连续连接的弯曲段和平面段，平面段与平面段之间表面相互平行；有两种气流通道，分别是弯曲段、平面段、内凹（5）所在基管（1）外表面构成气流通道，弯曲段、平面段、内凹（5）所在基管（1）外表面、侧板（4）内侧面构成气流通道。2.根据权利要求1所述的一种带气流分区的连续型H型翅片管，其特征是所述平面段表面沿气流方向布置有波纹状凹凸（8）。3.根据权利要求2所述的一种带气流分区的连续型H型翅片管，其特征是波纹状凹凸展开系数为1.02～1.2，节距3～5mm；波纹形状有沿气流方向的横波纹或纵波纹。4.根据权利要求1所述的一种带气流分区的连续型H型翅片管，其特征是气流分区槽（2）为槽钢形截面形状，或为U形截面轮廓形状，其配合方式有迎风侧、出风侧均为槽钢形截面形状，迎风侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹建东，苏厚德，文晓龙，何义明，马金伟，杨春天，赵昕，余建永，王丕宏，张鹰，
申请(专利权)人：甘肃蓝科石化高新装备股份有限公司，
类型：发明
国别省市：